專利名稱：無線電信號認知方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及一種無線電信號認知方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代無限通信系統(tǒng)的頻譜資源是由無線電管理機構(gòu)統(tǒng)籌分配的，目前采用靜態(tài)分配的原 則和方案。但是隨著無線通信系統(tǒng)日益增多，即使每一種通信系統(tǒng)都提高自身的頻譜利用率， 有限的頻譜資源也越來越不能滿足日益增長的用戶需求，主要原因之一是頻譜資源的靜態(tài)分 配方法從時域和空域的雙重角度看，仍然存在許多未被充分利用的空白頻段。為了解決頻譜 資源不足、實現(xiàn)頻譜動態(tài)管理以及提高頻譜利用率，提出了認知無線電(CR， Cognitive Radio) 技術(shù)。
以CR技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)被稱為認知無線電網(wǎng)絡(luò)。認知無線電網(wǎng)絡(luò)由基本網(wǎng)絡(luò)和認知 網(wǎng)絡(luò)組成，基本網(wǎng)絡(luò)是由已經(jīng)分配頻段的基本用戶組成的各種異構(gòu)(即結(jié)構(gòu)多樣)的子網(wǎng)的 全體，每種子網(wǎng)都有各自固定不變的網(wǎng)絡(luò)拓撲。認知網(wǎng)絡(luò)是由希望借用基本用戶的頻段的次 級設(shè)備組成，每一個次級設(shè)備，即認知用戶，必須具有認知能力。認知用戶相比基本用戶具 有更低的頻譜接入優(yōu)先權(quán)，即當(dāng)基本用戶沒有使用分配的頻段時，認知用戶可以利用這些空 閑的頻段實現(xiàn)認知用戶之間的通信；但是當(dāng)基本用戶需要利用這些分配的頻段時，不論認知 用戶有沒有在這些頻段上傳輸數(shù)據(jù)，基本用戶將直接在這些頻段上傳輸數(shù)據(jù)實現(xiàn)相應(yīng)的通信。 當(dāng)基本用戶出現(xiàn)時，為了不對基本用戶造成有害干擾，認知用戶必須很快地監(jiān)測出基本用戶 信號的出現(xiàn)并讓出相應(yīng)的頻段以便基本用戶使用；當(dāng)基本用戶沒有出現(xiàn)時，為了提高頻譜利 用效率，認知用戶必須很快地檢測出沒有基本用戶信號的出現(xiàn)。所以對基本用戶信號的可靠 檢測，是實現(xiàn)以CR技術(shù)為基礎(chǔ)的認知無線網(wǎng)絡(luò)功能的基本前提。
超寬帶(UltraWideband)技術(shù)與CR技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生了認知超寬帶技術(shù)，成為移動通 信的發(fā)展方向之一。在采用了超寬帶技術(shù)的認知無線網(wǎng)絡(luò)中，認知用戶對基本用戶信號，也 即對現(xiàn)有的一些通信系統(tǒng)中的窄帶信號的檢測成為關(guān)鍵環(huán)節(jié)。能否快速有效地檢測這些基本 用戶信號，直接影響到認知無線電網(wǎng)絡(luò)的整體性能。因此，授權(quán)信號檢測方法成為當(dāng)前認知 超寬帶技術(shù)中的一個重要議題。現(xiàn)有技術(shù)針對認知超寬帶系統(tǒng)中需要被及時檢測出來的多頻帶正交頻分復(fù)用(0FDM， Orthogonal Frequency Division Multiplexing)形式的基本用戶信號進行檢測時，應(yīng)用最 廣的檢測方法是能量檢測法。能量檢測法通過測量設(shè)定時間內(nèi)輸入信號波形的能量，再與預(yù) 先根據(jù)測試和經(jīng)驗設(shè)定的門限值比較，得到檢測結(jié)果。如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中能量檢測 方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖1中x(t),y(t),w(t)均可以表示成具有實部和虛部的等效基帶信號形 式。當(dāng)有基本用戶出現(xiàn)時，x(t)即是基本用戶發(fā)出的OFDM信號，當(dāng)基本用戶沒有出現(xiàn)時，x(t) 為零；w(t)是噪聲信號；y(t)是接收信號；Eth是預(yù)先根據(jù)測試和經(jīng)驗設(shè)定的一個門限值。
由接收信號y(t)計算時間 ;,a,內(nèi)的輸入信號總能量，該信號總能量在時域中計算與在頻域中 計算是等價的。在頻域中計算能量多采用快速傅立葉變換(FFT， Fast Fourier Transform)
算法。假設(shè)時間i;。,。/內(nèi)接收到A^個輸入信號的采樣值，采樣時間r,7;。,。,/A^。,，然后做M。,。,
點的FFT得到頻域信號，在頻域中計算信號能量E，最后經(jīng)過門限判決，獲得檢測結(jié)果。判 決準則如下如果五2五,r則判斷存在基本用戶信號；反之，判斷不存在基本用戶信號。
在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)
能量檢測方法需要預(yù)先設(shè)定門限作為比較標準，而該門限值為能量的門限值Eth， Eth對噪 聲電平的改變非常敏感，當(dāng)噪聲電平改變幅度比較大時，很難合理確定這個門限值。由于在 實際通信系統(tǒng)中，基本用戶發(fā)出的信號會受到時變的多徑衰落、陰影衰落等影響，還要疊加 上各種無法預(yù)料的時變噪聲的影響，因此實際通信系統(tǒng)中的噪聲總是有一定的不確定度，當(dāng) 噪聲的不確定度比較大時，能量檢測法的性能下降，甚至根本無法用于檢測基本用戶信號。
另外，由于無線通信環(huán)境的惡劣，實際無線通信系統(tǒng)中的噪聲往往有很大的不確定度， 認知用戶能夠接收到的信噪比(SNR， Signal Noise Ratio)也可能比較低，能量檢測法很難 檢測出低SNR的信號。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服在噪聲有很大的不確定度時且SNR比較低的情況下，能量檢測法對OFDM信號的 檢測性能的下降，本發(fā)明實施例提供了一種無線電信號認知方法及設(shè)備。所述技術(shù)方案如下: 一種無線電信號認知方法，所述方法包括
對待認知的無線電信號進行采樣，得到所述待認知的無線電信號的數(shù)字信號； 對所述數(shù)字信號進行自相關(guān)函數(shù)的計算，得到所述數(shù)字信號的自相關(guān)函數(shù)； 根據(jù)所述數(shù)字信號的自相關(guān)函數(shù)計算判決量；
根據(jù)所述判決量確定所述待認知的無線電信號中是否存在基本用戶信號。一種無線電信號認知設(shè)備，所述設(shè)備包括
采樣模塊，用于對待認知的無線電信號進行采樣，得到所述待認知的無線電信號的數(shù)字 信號；
第一計算模塊，用于對所述數(shù)字信號進行自相關(guān)函數(shù)的計算，得到所述數(shù)字信號的自相 關(guān)函數(shù)；
第二計算模塊，用于根據(jù)所述數(shù)字信號的自相關(guān)函數(shù)計算判決量；
確定模塊，用于根據(jù)所述判決量確定所述待認知的無線電信號中是否存在基本用戶信號。 本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案的有益效果是
本發(fā)明實施例中，通過對待認知的無線電信號的數(shù)字信號進行自相關(guān)函數(shù)的計算，進而 根據(jù)自相關(guān)函數(shù)計算得到判決量；根據(jù)判決量確定待認知的無線電信號中是否存在基本用戶 信號，克服了在噪聲有很大的不確定度時且SNR比較低的情況下，能量檢測法對OFDM信號的 檢測性能的下降。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的能量檢測方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明實施例提供的無線電信號認知方法流程圖3是本發(fā)明實施例提供的無線電信號認知方法流程示意圖
圖4 (a)是本發(fā)明實施例提供的無線電信號認知方法與能量檢測法對比曲線圖之一； 圖4 (b)是本發(fā)明實施例提供的無線電信號認知方法與能量檢測法對比曲線圖之二； 圖4 (C)是本發(fā)明實施例提供的無線電信號認知方法與能量檢測法對比曲線圖之三； 圖4 (d)是本發(fā)明實施例提供的無線電信號認知方法與能量檢測法對比曲線圖之四；
圖5是本發(fā)明實施例提供的無線電信號認知設(shè)備。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例提供的無線電信號認知方法及設(shè)備是對通信系統(tǒng)中的OFDM形式的基本用 戶信號進行檢測，在時域中的所有OFDM信號均以其等效基帶信號形式為例說明。
本發(fā)明實施例中，待認知的無線電信號具體為認知用戶信號。本發(fā)明實施例首先對認知 用戶信號進行采樣，得到認知用戶信號的數(shù)字信號后，對該數(shù)字信號進行自相關(guān)函數(shù)的計算， 由自相關(guān)函數(shù)計算出判決量，再根據(jù)判決量確定認知用戶信號中是否存在基本用戶信號。
本發(fā)明實施例中，將基本用戶發(fā)出的0FDM信號記為x(t)，認知用戶接收到的信號記為y(t)，噪聲信號記為w(t)。為了便于分析與描述，在本實施例中，x(t)、 y(t)和w(t)均表 示為等效基帶信號形式。其中，x(t)的通用表達式為
々)=Zp,(一n)e々 (1)
/=_co
式(l)中，t為時域變量，N為OFDM信號的子載波數(shù)，每一組OFDM信號包括了多個OFDM 符號，d,(k)表示第/個OFDM符號中第k個子載波的數(shù)據(jù)符號，取值為l和一l兩種情況，本 實施例中，它們是獨立同分布的，且d,(k)取二進制相移鍵控(BPSK， Binary Phase Shift Keying)映射的兩個值的概率相等，均為1/2; q(t)是脈沖成形函數(shù)，q(t)僅在0Sf《T時間 內(nèi)取值l，其他時間取值0; T是包含循環(huán)前綴的總的OFDM符號的時間；Tu是不包含循壞前綴 的OFDM符號的時間；Tg是循壞前綴的時間，即T二L+L。
其中，BPSK技術(shù)是OFDM信號中采用的一種調(diào)制技術(shù)。不同的調(diào)制技術(shù)下d,(k)可取的值 也不一樣，采用BPSK調(diào)制方式cUk)取值為l或-l，此處采取這一種調(diào)制方式為例說明，并 不影響本發(fā)明實施例采用其他調(diào)制方式。對于其他調(diào)制方式只是改變相應(yīng)的d,(k)的取值，算 法完全一致。
需要說明的是，不失一般性，本實施例考察的信道是瑞利衰落信道，發(fā)送的基帶信號經(jīng) 過該信道后會乘上因子"e,其中"Z為瑞利衰落信道的建模參數(shù)，a服從參數(shù)為a的瑞利 分A，本實施例中根據(jù)瑞利信道的衰落特征cr的取值為0.5; ^在(0,2)上服從均勻分布。
系統(tǒng)中疊加的噪聲信號為w(t),若每一小段時間內(nèi)噪聲是零均值高斯白噪聲，且每段時
間內(nèi)噪聲的平均功率在[Pi,Ph]上服從均勻分布，則噪聲的不確定度，用U表示為
P — P
A' (2)
其中，P,表示噪聲功率的下限，Ph表示噪聲功率的上限。
根據(jù)上述瑞利信道的特征以及噪聲的不確定度的內(nèi)容，得到認知用戶接收到的等效基帶
信號為
3;(f) = H, *ae，) + w(r), Z = 0,1 (3)
其中，i二l時，H,二l表示有基本用戶信號x (t)出現(xiàn)；1 = 0時，H,二O表示沒有基本用 戶信號x (t)出現(xiàn)。
如圖2所示，為本發(fā)明實施例提供的無線電信號認知方法，具體包括如下步驟
歩驟101:對認知用戶接收到的信號y(t)進行采樣，得到數(shù)字信號y[n];
其中，為了便于描述，首先以采樣時間r、二7;/iv對式(1)中的x(t)進行采樣，得到數(shù)字信號x[n]:
<formula>formula see original document page 8</formula>
其中，P=T/T、， L= T/T、， N= T /Ts， W、=e w， n為離散域的變量，表示采樣的點數(shù)，n 的選取和認知用戶能夠提供的硬件資源有關(guān)，其余參數(shù)的涵義同前所述。
以采樣時間r、-7;/W對式(3)中的y(t)進行采樣，并由式(4)所得x[n]可得數(shù)字信 號Y[n]:
=+ 7/, *g §《,("—/尸)『/("-"5-/ = 0， 1 (5)
/=-。左=0
it驟102:對數(shù)字信號y[n]進行自相關(guān)函數(shù)的估計，得到y(tǒng)[n]的自相關(guān)函數(shù)&(w);
其中，由于y[n]的表達式中含有x[n]，因此首先對x[n]進行自相關(guān)函數(shù)的估計，得到 x[n]的自相關(guān)函數(shù)A( t):
_+， ^:j
凡(",7) - ￡ {x["]x* [" — r]卜J] S of《("—/尸)《* (" 一 — r) ^士 (6)
/-《fc=0
其中，r為自變量，取非負整數(shù)，表示采樣后的信號在離散域中的移位，x'["-r]為x[n] 經(jīng)過移位t之后x["-r]的共軛表達式，E表示數(shù)學(xué)期望，《=￡{|《("|2}。根據(jù)式(5)并由 以上所述同理可以獲得y [n]的自相關(guān)函數(shù)&(",r):
1) 當(dāng)有基本用戶信號x[n]，即7^,=1時，
i , (w, r)=五[" 一 r]}=+ w["])(c^—'、* [" _ r] + [M — t])}
= 2i 、-(",r) + i w(r) (7)
其中，凡,(r)為噪聲序列的自相關(guān)函數(shù)。
2) 當(dāng)沒有基本用戶信號x[n]，即//,=0時，
(8)
其中，需要說明的是，自相關(guān)函數(shù)反映了同一個信號在不同時間段內(nèi)的相似度。步驟103:將y[n]的自相關(guān)函數(shù)A(n，。進行變量簡化，刪除變量n，得到y(tǒng)[n]的一個新 的自相關(guān)函數(shù)i /r);
其中，由式(6)可以得出&(",r)是關(guān)于n的周期為P的周期函數(shù)，根據(jù)周期函數(shù)的性
質(zhì)，對于自變量n，由于任意一個周期P內(nèi)函數(shù)的和均相等，故將一個周期內(nèi)的函數(shù)作和， 并求其在改周期內(nèi)的均值，可以得到一個新的自相關(guān)函數(shù)&(r)為
(9)
<formula>formula see original document page 9</formula>其他
<formula>formula see original document page 9</formula>
其中，<formula>formula see original document page 9</formula>中的n值取非負整數(shù)，因此^(r)是關(guān)于自
<formula>formula see original document page 9</formula>
變量r的函數(shù)。由式(9)可以得出i ,0")在r =0和r =N處達到最大值，而r在其他的取值 處《("為0。
同理，由式(7)可得到乂"]的新的自相關(guān)函數(shù)^,(r)為
<formula>formula see original document page 9</formula>
(10)
其他
其中，式(io)是在噪聲是高斯白噪聲(實際應(yīng)用過程中，噪聲都是接近高斯白噪聲的)， 計算自相關(guān)函數(shù)時進行了無窮次求和而沒有采取近似的情況下得到的。由式(10)可知，i^(r)
是僅關(guān)于r的一元函數(shù)。根據(jù)式(7)、 (9)和(10)以及上述分析可知，當(dāng)有基本用戶信號 x[n]，即//, =1時，i^(T)在T 二0和i: =N處不為0，而在其他H直處&0)為0。式(10)中，
根據(jù)高斯白噪聲的特性，^.(r)僅在r-0處不為0，而在其他r值處&(r)均為0。
其中，在實際應(yīng)用過程中，噪聲都是接近高斯白噪聲的，因此本實施例的噪聲選擇為高 斯白噪聲。
歩驟104:根據(jù)y[n]的自相關(guān)函數(shù)A(r)計算判決量； 根據(jù)式(10)進行判決量r的計算，結(jié)果為W-l
其中，real表示對其后的大括號內(nèi)的表達式取實部。
由上述式(10)可知，A(r)在r =0和r =N處不為0而在其他r值處i 》(7")為0。在噪
聲是高斯白噪聲的情況下，式(11)中的分母部分""/{1^|;_1^0")} = 0。在實際情況中，
TV-1 S 少
當(dāng)有基本用戶信號x[n]出現(xiàn)時，"a/(A(iV"達到最大值，而分母近似為0，按式(11)得到 的判決量r為 H無窮大。
步驟105:根據(jù)得到的判決量確定是否存在基本用戶信號。
具體地，本實施例根據(jù)用戶可以承受的虛警概率(即實際上沒有信號而檢測出有信號的 概率)設(shè)定一個門限值C^;將上述通過式(11)計算得到的判決量r與門限值Cth進行比較， 當(dāng)r^C吣則判斷結(jié)果為存在基本用戶信號；反之，則判斷結(jié)果為不存在基本用戶信號。
其中，門限值Cth的改變會影響到虛警概率和檢測概率，"過低，檢測概率會得到提高， 但虛警概率同樣也會提高；反之Cth過高，檢測概率和虛警概率都會降低。由于用戶對虛警概 率和檢測概率有一定的要求，所以可以設(shè)置相應(yīng)的門限。對于任意的檢測方法，用戶都可以 通過預(yù)先模擬得到不同門限值下的虛警概率和檢測概率，所以根據(jù)相應(yīng)的虛警概率和檢測概 率要求就可以設(shè)置門限值。
本實施例提供的技術(shù)方案可由圖3所示的無線電信號認知方法流程示意圖表示。其中， ADC表示對時域中認知用戶信號y (t)的采樣。
圖4 (a) 圖4 (d)為本發(fā)明實施例提供的無線電信號認知方法與能量檢測法對比曲線 圖。其中，估算自相關(guān)函數(shù)時，n的最大值取2048，即采樣的點數(shù)為2048點。需要檢測的 OFDM信號以微波接入全球互通(WiMax， World Interoperability for Microwave Access) 信號為例說明，并不影響本發(fā)明實施例適用于其他OFDM信號，改信號多應(yīng)用在無線城域網(wǎng)中。 本發(fā)明實施例中，該信號帶寬是28MHz，子載波數(shù)目為256，循壞前綴數(shù)目為64，采用BPSK 映射，基本用戶發(fā)出的是等效基帶信號?？疾焯摼怕史謩e為0.3、 0.4，噪聲不確定度U分 別為2/3、 2的不同場景下本實施例提供的無線電認知方法和能量檢測法兩種檢測方法的檢測 性能，得到兩種方法的檢測性能對比曲線如圖4 (a)，圖4 (b)，圖4 (c)，圖4(d)所示。其 中，圖4(a)是虛警概率為0.3，噪聲不確定度為2/3時，能量檢測法和本實施例提供的無 線電認知方法的檢測概率隨SNR變化的曲線；圖4(b)是虛警概率為0.3，噪聲不確定度為2時，能量檢測法和本實施例提供的無線電認知方法的檢測概率隨SNR變化的曲線；圖4(c) 是虛警概率為0.4，噪聲不確定度為2/3時，能量檢測法和本實施例提供的無線電認知方法 的檢測概率隨SNR變化的曲線圖4 (d)是虛警概率為0.4，噪聲不確定度為2時，能量檢 測法和本實施例提供的無線電認知方法的檢測概率隨SNR變化的曲線。
由圖4 (a)，圖4 (c)可以看出，在噪聲的不確定度比較小的時候(U=2/3)，本實施例 提供的方法性能略優(yōu)于能量檢測法，但兩者差距不大。將圖4 (a)與圖4 (b),圖4 (c)與 圖4(d)對比可知，當(dāng)噪聲不確定度U由2/3增加為2時，本實施例提供的方法的檢測性能 基本沒有變化，而能量檢測法的檢測性能卻急劇下降，此時本發(fā)明實施例提供的方法明顯優(yōu) 于能量檢測法的性能。
山于能量檢測法在較高SNR的條件下有較好的檢測性能，所以當(dāng)SNR提高時，兩種方法 的檢測性能差距變?。坏窃趯嶋H通信系統(tǒng)中，噪聲往往有比較大的不確定度，認知用戶接 收的基本用戶信號能量也比較低。當(dāng)噪聲具有比較大的噪聲不確定度時，能量法的門限不能 準確設(shè)置，SNR較低時，能量法的性能會差；本發(fā)明實施例提供的方法，由式(10)與式(11) 可知判決量與噪聲不確定度沒有關(guān)系，所以性能會好。因此，在這樣的情況下采取本發(fā)明實 施例提供的方法檢測OFDM信號，檢測概率比采用能量檢測法有明顯的提高。
本實施例中，以一定的采樣時間采取足夠多點數(shù)的y[n]，之后估計其自相關(guān)函數(shù)并進行 函數(shù)簡化，進而計算判決量，最后經(jīng)過門限判決，獲得檢測結(jié)果。本實施例使用自相關(guān)函數(shù) 比值檢測的方法對基本用戶信號的存在與否進行判斷，免去了能量檢測法中能量的計算以及 能量門限值的設(shè)定，解決了由于噪聲的不確定度帶來的能量計算不精確、能量門限值無法合 理設(shè)定和由噪聲的不確定度引起的能量檢測法性能下降的問題；同時解決了由噪聲的不確定 度引起的能量檢測法很難檢測出低SNR信號的問題。
如圖5所示，為本發(fā)明實施例提供的無線電信號認知設(shè)備，該設(shè)備包括 采樣模塊，用于對待認知的無線電信號進行采樣，得到待認知的無線電信號的數(shù)字信號； 第一計算模塊，用于對數(shù)字信號進行自相關(guān)函數(shù)的計算，得到數(shù)字信號的自相關(guān)函數(shù)； 第二計算模塊，用于根據(jù)數(shù)字信號的自相關(guān)函數(shù)計算判決量；
確定模塊，用于根據(jù)判決量確定待認知的無線電信號中是否存在基本用戶信號。 其中，采樣模塊以預(yù)設(shè)的采樣時間對待認知的無線電信號進行采樣，改預(yù)設(shè)的采樣時間 等于OFDM信號中非包含循環(huán)甜綴的OFDM符號的時間與0F函信號的子載波數(shù)的比值。 其中，第一計算模塊具體包括
11估計單元，用于對數(shù)字信號進行自相關(guān)函數(shù)的估計，得到數(shù)字信號的中間自相關(guān)函數(shù)； 計算單元，用于對中間自相關(guān)函數(shù)進行變量簡化，得到數(shù)字信號的自相關(guān)函數(shù)。 進一步地，該設(shè)備還包括
門限值確定模塊，用于根據(jù)用戶對虛警概率與檢測概率的預(yù)設(shè)規(guī)則，設(shè)定門限值； 相應(yīng)地，確定模塊具體用于當(dāng)判決量大于等于所述門限值，確定待認知的無線電信號中 存在基本用戶信號。
本實施例中，通過采樣模塊以一定的采樣時間采取足夠多點數(shù)的y[n]，之后山第一計算 模塊估計其自相關(guān)函數(shù)并進行函數(shù)簡化，由第二計算模塊計算判決量，最后經(jīng)過確定模塊確 定，獲得檢測結(jié)果。本實施例使用自相關(guān)函數(shù)比值檢測的方法對基本用戶信號的存在與否進 行判斷，免去了能量檢測法中能量的計算以及能量門限值的設(shè)定，解決了由于噪聲的不確定 度帶來的能量計算不精確、能量門限值無法合理設(shè)定和由噪聲的不確定度引起的能量檢測法 性能下降的問題；同時解決了由噪聲的不確定度引起的能量檢測法很難檢測出低SNR信號的 問題。
本發(fā)明實施例可以通過軟件實現(xiàn)，相應(yīng)的軟件可以存儲在可讀取的存儲介質(zhì)中，例如計 算機的硬盤、光盤或軟盤中。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之 內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無線電信號認知方法，其特征在于，包括對待認知的無線電信號進行采樣，得到所述待認知的無線電信號的數(shù)字信號；對所述數(shù)字信號進行自相關(guān)函數(shù)的計算，得到所述數(shù)字信號的自相關(guān)函數(shù)；根據(jù)所述數(shù)字信號的自相關(guān)函數(shù)計算判決量；根據(jù)所述判決量確定所述待認知的無線電信號中是否存在基本用戶信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電信號認知方法，其特征在于，所述對待認知的無線電信 號進行采樣具體為以預(yù)設(shè)的采樣時間對待認知的無線電信號進行采樣，所述預(yù)設(shè)的采樣時間等于OFDM信號中非包含循環(huán)前綴的OFDM符號的時間與0FDM信號的 子載波數(shù)的比值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電信號認知方法，其特征在于，所述對所述數(shù)字信號進行 自相關(guān)函數(shù)的計算，得到所述數(shù)字信號的自相關(guān)函數(shù)具體包括對所述數(shù)字信號進行自相關(guān)函數(shù)的估計，得到所述數(shù)字信號的中間自相關(guān)函數(shù)，所述中 間自相關(guān)函數(shù)為一個二元函數(shù)；對所述中間自相關(guān)函數(shù)進行變量簡化，得到所述數(shù)字信號的自相關(guān)函數(shù)，所述自相關(guān)函 數(shù)為一個一元函數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線電信號認知方法，其特征在于，所述中間自相關(guān)函數(shù)為關(guān) 于所述中間自相關(guān)函數(shù)中一個變量的周期函數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線電信號認知方法，其特征在于，所述對所述中間自相關(guān)函 數(shù)進行變量簡化具體為將所述中間自相關(guān)函數(shù)在所述變量的一個周期內(nèi)進行求和，對求和所得函數(shù)在所述一個 周期內(nèi)求平均，刪除具有周期性的變量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線電信號認知方法，其特征在于，所述判決量具體為;其中r表示判決量，real表示取實部的函數(shù)，i ,.O)表示待認知的無線電信號的數(shù)字信號的自相關(guān)函數(shù)，r為自變量，取非負整數(shù)，表示數(shù)字信號在離散域 中的移位，N表示OFDM信號的子載波數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的無線電信號認知方法，其特征在于，所述方法還包括 根據(jù)用戶對虛警概率與檢測概率的預(yù)設(shè)規(guī)則，設(shè)定門限值；相應(yīng)地，所述根據(jù)所述判決量確定所述待認知的無線電信號中是否存在基本用戶信號具 體為如果所述判決量大于等于所述門限值，確定所述待認知的無線電信號中存在所述基本用 戶信號。
8.—種無線電信號認知設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括采樣模塊，用于對待認知的無線電信號進行采樣，得到所述待認知的無線電信號的數(shù)字 信號；第一計算模塊，用于對所述數(shù)字信號進行自相關(guān)函數(shù)的計算，得到所述數(shù)字信號的自相 關(guān)函數(shù)；第二計算模塊，用于根據(jù)所述數(shù)字信號的自相關(guān)函數(shù)計算判決量；確定模塊，用于根據(jù)所述判決量確定所述待認知的無線電信號中是否存在基本用戶信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線電信號認知設(shè)備，其特征在于，所述第一計算模塊包括 估計單元，用于對所述數(shù)字信號進行自相關(guān)函數(shù)的估計，得到所述數(shù)字信號的中間自相 關(guān)函數(shù)；計算單元，用于對所述中間自相關(guān)函數(shù)進行變量簡化，得到所述數(shù)字信號的自相關(guān)函數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線電信號認知設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括 門限值確定模塊，用于根據(jù)用戶對虛警概率與檢測概率的預(yù)設(shè)規(guī)則，設(shè)定門限值； 相應(yīng)地，所述確定模塊具體用于當(dāng)所述判決量大于等于所述門限值，確定所述待認知的 無線電信號中存在所述基本用戶信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線電信號認知方法及設(shè)備，屬于通信領(lǐng)域。所述方法包括對待認知的無線電信號進行采樣，得到待認知的無線電信號的數(shù)字信號；對數(shù)字信號進行自相關(guān)函數(shù)的計算，得到數(shù)字信號的自相關(guān)函數(shù)；根據(jù)數(shù)字信號的自相關(guān)函數(shù)計算判決量；根據(jù)判決量確定待認知的無線電信號中是否存在基本用戶信號。所述設(shè)備包括采樣模塊、第一計算模塊、第二計算模塊，確定模塊。本發(fā)明由待認知的無線電信號的自相關(guān)函數(shù)得到判決量，根據(jù)判決量確定基本用戶信號的存在，克服了在噪聲有很大的不確定度時且SNR比較低的情況下，能量檢測法對OFDM信號的檢測性能的下降。
文檔編號H04L25/03GK101588191SQ200810112480
公開日2009年11月25日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者張建偉, 徐平平, 許恒錦 申請人:華為技術(shù)有限公司;東南大學(xué)